一種多任務定時控制系統及其中斷響應方法
【專利摘要】本發明公開一種多任務定時控制系統及其中斷響應方法，該系統包括內部集成兩個定時器的單片機，單片機的I/O端口分別連接多組定時控制單元，每組定時控制單元包括一個接觸開關和兩個指示燈，采用任一個定時器分別控制每組定時控制單元的定時時間，單片機檢測到任一個接觸開關的第一開關信號時，控制對應的指示燈的亮與滅，然后開始對該定時器的中斷計數，并在定時器達到預設計數值時控制上述指示燈的亮與滅，且單片機檢測到接觸開關的第二開關信號時，控制上述指示燈的亮與滅。采用一個單片機可以分別控制多組定時控制單元，實現一對多的情況下多任務獨立定時控制，從而達到執行多任務的目的，降低了成本；利用單片機的內部定時器定時準確。
【專利說明】一種多任務定時控制系統及其中斷響應方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及單片機控制領域，尤其涉及一種多任務定時控制系統及其中斷響應方法。
【背景技術】
[0002]目前行業里面為控制設備、夾治具等產品均需要安裝一個時間繼電器，每個產品對應一個時間繼電器，即米用時間繼電器控制，實現了 一對一方式控制定時，通過設置時間繼電器的參數來確定定時長短。但是，采用時間繼電器做定時控制，無法實現一對多的情況下的多任務定時控制。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術無法實現一對多的情況下的多任務定時控制的缺陷，提供一種低成本且定時準確的多任務定時控制系統及其中斷響應方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種多任務定時控制系統，其包括單片機，所述單片機內部集成兩個定時器，所述單片機的I/o端口分別連接多組定時控制單元，每組定時控制單元包括一個接觸開關和兩個指示燈，其中，采用任意一個定時器分別控制每組定時控制單元的定時時間，在所述單片機檢測到任意一個接觸開關所輸出的第一開關信號時，根據所述第一開關信號控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅，然后開始對該定時器的中斷計數，并在所述定時器達到預設計數值時控制上述指示燈的亮與滅，且在所述單片機檢測到所述接觸開關所輸出的第二開關信號時，根據所述第二開關信號控制上述指示燈的亮與滅。
[0005]在本發明所述的多任務定時控制系統中，所述多任務定時控制系統還包括分別與所述單片機連接的復位電路和晶振電路，其中:
[0006]所述復位電路，用于確保所述單片機穩定工作；
[0007]所述晶振電路，用于為所述單片機提供時鐘信號。
[0008]在本發明所述的多任務定時控制系統中，所述復位電路包括開關S1、電容C3和電阻R1，其中，電容C3的正極端分別與電壓VCC和開關SI的一端連接，電容C3的負極端分別與所述單片機的RESET引腳、開關SI的另一端和電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端接地。
[0009]在本發明所述的多任務定時控制系統中，所述晶振電路包括振蕩器Y1、電容Cl和電容C2，其中，振蕩器Yl的兩端分別連接所述單片機的Xl引腳和X2引腳，電容Cl與串聯后的振蕩器Yl和電容C2并聯后接地。
[0010]在本發明所述的多任務定時控制系統中，所述單片機的I/O端口分別連接5組定時控制單元。
[0011]在本發明所述的多任務定時控制系統中，接觸開關Gl的一端、接觸開關G2的一端、接觸開關G3的一端、接觸開關G4的一端和接觸開關G5的一端分別與所述單片機的Pio/Τ引腳、P13引腳、P16引腳、P21引腳和P24引腳連接，接觸開關Gl的另一端、接觸開關G2的另一端、接觸開關G3的另一端、接觸開關G4的另一端和接觸開關G5的另一端分別接地。
[0012]在本發明所述的多任務定時控制系統中，發光二極管Dl的陽極通過電阻R3連接電壓VCC，發光二極管Dl的陰極連接所述單片機的Pll/Τ引腳；發光二極管D2的陽極通過電阻R4連接電壓VCC，發光二極管D2的陰極連接所述單片機的P12引腳；發光二極管D3的陽極通過電阻R5連接電壓VCC，發光二極管D3的陰極連接所述單片機的P15引腳；發光二極管D4的陽極通過電阻R6連接電壓VCC，發光二極管D4的陰極連接所述單片機的P17引腳；發光二極管D5的陽極通過電阻R7連接電壓VCC，發光二極管D5的陰極連接所述單片機的P20引腳；發光二極管D6的陽極通過電阻R8連接電壓VCC，發光二極管D6的陰極連接所述單片機的P22引腳；發光二極管D7的陽極通過電阻R9連接電壓VCC，發光二極管D7的陰極連接所述單片機的P23引腳；發光二極管D8的陽極通過電阻RlO連接電壓VCC，發光二極管D8的陰極連接所述單片機的P24引腳；發光二極管D9的陽極通過電阻Rll連接電壓VCC，發光二極管D9的陰極連接所述單片機的P26引腳；發光二極管DlO的陽極通過電阻R12連接電壓VCC，發光二極管DlO的陰極連接所述單片機的P27引腳。
[0013]在本發明所述的多任務定時控制系統中，所述單片機為AT89S52單片機。
[0014]本發明還提供一種多任務定時控制系統的中斷響應方法，所述多任務定時控制系統為上述的多任務定時控制系統，每個任務定時控制系統的中斷響應方法包括以下步驟:
[0015]S1.定時器的預設計數值賦初值，并設置定時器的中斷時間間隔，其中，定時時間等于預設計數值乘以中斷時間間隔；
[0016]S2.通過所述單片機判斷接觸開關是否閉合，若是，則執行步驟S3 ;若否，則單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈熄滅，然后直接執行步驟S7 ；
[0017]S3.開始對該定時器的中斷計數；
[0018]S4.判斷定時器的標志位是否為零，若是，則執行步驟S5，若否，則直接執行步驟S7 ；
[0019]S5.定時器的計數值累加I ;
[0020]S6.在定時器達到預設計數值時，定時器的標識位變為1，并將定時器的計數值清零，同時單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅；
[0021]S7.執行下一個任務定時控制系統的中斷響應步驟。
[0022]在本發明所述的中斷響應方法中，所述步驟S6還包括:在定時器未達到預設計數值時，單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅。
[0023]實施本發明的技術方案，具有以下有益效果:采用一個單片機可以分別控制多組定時控制單元，實現了一對多的情況下多任務獨立定時控制，從而達到執行多任務的目的，降低了成本；并且，利用單片機的內部定時器定時準確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0025]圖1是本發明多任務定時控制系統的結構示意圖；[0026]圖2是本發明單片機與外圍電路的連接示意圖；
[0027]圖3是本發明接觸開關與單片機的I/O端口的連接示意圖；
[0028]圖4是本發明指示燈與單片機的I/O端口的連接示意圖；
[0029]圖5是本發明每個任務定時控制系統的中斷響應方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0031]請參閱圖1，圖1是本發明多任務定時控制系統的結構示意圖，如圖1所示，該系統包括單片機，所述單片機內部集成兩個定時器(圖未示)，假定兩個定時器分別為定時器TO和定時器Tl，所述單片機的I/O端口分別連接多組定時控制單元，每組定時控制單元包括一個接觸開關和兩個指示燈，其中，采用任意一個定時器分別控制每組定時控制單元的定時時間，例如采用定時器T0，也就是說，使用其中的一個定時器做一個標準的時鐘單元，定時器中斷一次就計數一次，在其他的實施例中，可采用單片機程序控制定時時間，這樣的話，定時時間會不準確，即采用單片機內部定時器確定定時時間，定時準確；該定時器主要用于為每組定時控制單元一個時間戳，在所述單片機檢測到任意一個接觸開關所輸出的第一開關信號時，單片機根據所述第一開關信號控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅，然后開始對該定時器的中斷計數，并且單片機在所述定時器達到預設計數值時控制上述指示燈的亮與滅，且在所述單片機檢測到所述接觸開關所輸出的第二開關信號時，單片機根據所述第二開關信號控制上述指示燈的亮與滅。也就是說，采用一個單片機可以分別控制多組定時控制單元，實現了一對多的情況下多任務獨立定時控制，從而達到執行多任務的目的，降低了成本。
[0032]其中，所述多任務定時控制系統還包括分別與所述單片機連接的復位電路和晶振電路，需要解釋的是，單片機外圍接復位電路和晶振電路構成最小系統單元，在本實施例中，所述復位電路，用于確保所述單片機穩定工作；所述晶振電路，用于為所述單片機提供時鐘信號。另外，在其他實施例中，單片機外圍擴展時鐘芯片，該時鐘芯片連接單片機的中斷響應端口，通過單片機可檢測到時鐘中斷I/o端口輸出控制信號；但是，擴展時鐘芯片將會導致實施該方案的成本會增加，在此不再贅述。
[0033]具體而言，請結合參閱圖2，在本實施例中，所述單片機為AT89S52單片機。所述復位電路包括開關S1、電容C3和電阻R1，其中，電容C3的正極端分別與電壓VCC和開關SI的一端連接，電容C3的負極端分別與所述單片機的RESET引腳、開關SI的另一端和電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端接地。所述晶振電路包括振蕩器Y1、電容Cl和電容C2，其中，振蕩器Yl的兩端分別連接所述單片機的Xl引腳和X2引腳，電容Cl與串聯后的振蕩器Yl和電容C2并聯后接地。
[0034]下面以單片機的I/O端口分別連接5組定時控制單元為例實施該方案:
[0035]首先，介紹下單片機的I/O端口分別連接5組定時控制單元的具體連接關系，請結合參閱圖3和圖4，5組定時控制單元包括5個接觸開關，即接觸開關Gl、接觸開關G2、接觸開關G3、接觸開關G4和接觸開關G5，10個發光二極管和10個電阻，即發光二極管D1、發光二極管D2、發光二極管D3、發光二極管D3、發光二極管D4、發光二極管D5、發光二極管D6、發光二極管D7、發光二極管D8、發光二極管D9和發光二極管Dl ；電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻Rll和電阻R12。
[0036]具體來說，如圖3和4所示，接觸開關Gl的一端、接觸開關G2的一端、接觸開關G3的一端、接觸開關G4的一端和接觸開關G5的一端分別與所述單片機的P10/T引腳、P13引腳、P16引腳、P21引腳和P24引腳連接，接觸開關Gl的另一端、接觸開關G2的另一端、接觸開關G3的另一端、接觸開關G4的另一端和接觸開關G5的另一端分別接地。并同時參閱圖4，發光二極管Dl的陽極通過電阻R3連接電壓VCC，發光二極管Dl的陰極連接所述單片機的Pll/Τ引腳；發光二極管D2的陽極通過電阻R4連接電壓VCC，發光二極管D2的陰極連接所述單片機的P12引腳；發光二極管D3的陽極通過電阻R5連接電壓VCC，發光二極管D3的陰極連接所述單片機的P15引腳；發光二極管D4的陽極通過電阻R6連接電壓VCC，發光二極管D4的陰極連接所述單片機的P17引腳；發光二極管D5的陽極通過電阻R7連接電壓VCC,發光二極管D5的陰極連接所述單片機的P20引腳；發光二極管D6的陽極通過電阻R8連接電壓VCC，發光二極管D6的陰極連接所述單片機的P22引腳；發光二極管D7的陽極通過電阻R9連接電壓VCC，發光二極管D7的陰極連接所述單片機的P23引腳；發光二極管D8的陽極通過電阻RlO連接電壓VCC，發光二極管D8的陰極連接所述單片機的P24引腳；發光二極管D9的陽極通過電阻Rll連接電壓VCC，發光二極管D9的陰極連接所述單片機的P26引腳；發光二極管DlO的陽極通過電阻R12連接電壓VCC，發光二極管DlO的陰極連接所述單片機的P27引腳。
[0037]結合圖3和圖4簡單闡述本方案的工作原理:
[0038]單片機檢測接觸開關(G1-G5)是否閉合，當任意一個接觸開關閉合，在單片機對應輸入端口(P1.0/P1.3/PL 6/P2.1/P2.4)可以檢測到低電平(信號〃0〃)，此時單片機在對應的 I/O 端口(PL 1/PL 4/PL 7/P2.2/P2.5)輸出低電平(信號 〃0〃)，LED 燈(D1/D3/D5/D7/D9)點亮，單片機內部定時器TO開始工作。
[0039]在本實施例中，將定時器TO設置為IOms—次中斷，每中斷一次定時器的計數值累加I，在定時器的計數值達到預設計數值時，定時結束，單片機在對應的I/O端口(P1.1/P1.4/P1.7/P2.2/P2.5)輸出高電平(信號 〃1〃)，LED 燈(D1/D3/D5/D7/D9)熄滅，同時，單片機在對應的 I/O 端口(PL 2/PL 5/P2.0/P2.3/P2.6)輸出低電平(信號 〃0〃)，LED 燈(D2/D4/D6/D8/D10)點亮。當取出產品時，例如夾治具和控制設備等產品，接觸開關斷開，單片機檢測到對應I/O端口(P1.0/P1.3/P1.6/P2.1/P2.4)為高電平時，單片機在對應的I/O端口(P1.2/PL 5/P2.0/P2.3/P2.6)輸出高電平(信號 〃1〃)，LED 燈(D2/D4/D6/D8/D10)熄滅，在整個控制過程中，單片機一直都在檢測I/O端口信號的變化，在此不再贅述。
[0040]上述單片機獨立控制5組定時控制單元，任何一組被控制的定時控制單元的時間控制互不干擾，用戶感受是5個獨立的定時控制單元。即采用一個單片機單元可以控制多個定時響應單元，可以達到執行多任務的目的。
[0041]請結合參閱圖5，圖5是本發明每個任務定時控制系統的中斷響應方法的流程圖，其中，該方法包括以下步驟:
[0042]在步驟SI中，定時器的預設計數值賦初值，并設置定時器的中斷時間間隔，其中，定時時間等于預設計數值乘以中斷時間間隔。[0043]在步驟S2中，通過所述單片機判斷接觸開關是否閉合，若是，則執行步驟S3 ;若否，則單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈熄滅，然后直接執行步驟S7。
[0044]在步驟S3中，開始對該定時器的中斷計數。
[0045]在步驟S4中，判斷定時器的標志位是否為零，若是，則執行步驟S5，若否，則直接執行步驟S7。
[0046]在步驟S5中，定時器的計數值累加I。
[0047]在步驟S6中，在定時器達到預設計數值時，定時器的標識位變為1，并將定時器的計數值清零，同時單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅。
[0048]所述步驟S6還包括:在定時器未達到預設計數值時，單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅。需要說明的是，若定時器達到預設計數值時指示燈的顯示狀態與定時器未達到預設計數值時指示燈的顯示狀態正好相反，即，若定時器達到預設計數值時，兩個指示燈的顯示狀態分別為第一個指示燈亮，第二個指示燈滅，而若定時器未達到預設計數值時，兩個指示燈的顯示狀態分別為第一個指示燈滅，第二個指示燈亮，在此不再贅述。
[0049]在步驟S7中，執行下一個任務定時控制系統的中斷響應步驟，應當說明的是，下一個任務定時控制系統的中斷響應步驟也是按照步驟SI至S6的執行。
[0050]本領域普通技術人員可以理解實現上述各實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，相應的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，所述的存儲介質，如R0M/RAM、磁盤或光盤等。
[0051]相較于現有技術，采用一個單片機可以分別控制多組定時控制單元，實現了一對多的情況下多任務獨立定時控制，從而達到執行多任務的目的，降低了成本；并且，利用單片機的內部定時器定時準確。
[0052]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求范圍之內。
【權利要求】
1.一種多任務定時控制系統，其包括單片機，所述單片機內部集成兩個定時器，其特征在于，所述單片機的I/o端口分別連接多組定時控制單元，每組定時控制單元包括一個接觸開關和兩個指示燈，其中，采用任意一個定時器分別控制每組定時控制單元的定時時間，在所述單片機檢測到任意一個接觸開關所輸出的第一開關信號時，根據所述第一開關信號控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅，然后開始對該定時器的中斷計數，并在所述定時器達到預設計數值時控制上述指示燈的亮與滅，且在所述單片機檢測到所述接觸開關所輸出的第二開關信號時，根據所述第二開關信號控制上述指不燈的売與滅。
2.根據權利要求1所述的多任務定時控制系統，其特征在于，所述多任務定時控制系統還包括分別與所述單片機連接的復位電路和晶振電路，其中: 所述復位電路，用于確保所述單片機穩定工作； 所述晶振電路，用于為所述單片機提供時鐘信號。
3.根據權利要求2所述的多任務定時控制系統，其特征在于，所述復位電路包括開關S1、電容C3和電阻R1，其中，電容C3的正極端分別與電壓VCC和開關SI的一端連接，電容C3的負極端分別與所述單片機的RESET引腳、開關SI的另一端和電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端接地。
4.根據權利要求2所述的多任務定時控制系統，其特征在于，所述晶振電路包括振蕩器Y1、電容Cl和電容C2，其中，振蕩器Yl的兩端分別連接所述單片機的Xl引腳和X2引腳，電容Cl與串聯后的振蕩器Yl和電容C2并聯后接地。
5.根據權利要求1所述的多任務定時控制系統，其特征在于，所述單片機的I/O端口分別連接5組定時控制單元。·
6.根據權利要求5所述的多任務定時控制系統，其特征在于，接觸開關Gl的一端、接觸開關G2的一端、接觸開關G3的一端、接觸開關G4的一端和接觸開關G5的一端分別與所述單片機的P10/T引腳、P13引腳、P16引腳、P21引腳和P24引腳連接，接觸開關Gl的另一端、接觸開關G2的另一端、接觸開關G3的另一端、接觸開關G4的另一端和接觸開關G5的另一端分別接地。
7.根據權利要求5所述的多任務定時控制系統，其特征在于，發光二極管Dl的陽極通過電阻R3連接電壓VCC，發光二極管Dl的陰極連接所述單片機的Pll/Τ引腳；發光二極管D2的陽極通過電阻R4連接電壓VCC，發光二極管D2的陰極連接所述單片機的P12引腳；發光二極管D3的陽極通過電阻R5連接電壓VCC，發光二極管D3的陰極連接所述單片機的P15引腳；發光二極管D4的陽極通過電阻R6連接電壓VCC，發光二極管D4的陰極連接所述單片機的P17引腳；發光二極管D5的陽極通過電阻R7連接電壓VCC，發光二極管D5的陰極連接所述單片機的P20引腳；發光二極管D6的陽極通過電阻R8連接電壓VCC，發光二極管D6的陰極連接所述單片機的P22引腳；發光二極管D7的陽極通過電阻R9連接電壓VCC，發光二極管D7的陰極連接所述單片機的P23引腳；發光二極管D8的陽極通過電阻RlO連接電壓VCC，發光二極管D8的陰極連接所述單片機的P24引腳；發光二極管D9的陽極通過電阻Rll連接電壓VCC，發光二極管D9的陰極連接所述單片機的P26引腳；發光二極管DlO的陽極通過電阻R12連接電壓VCC，發光二極管DlO的陰極連接所述單片機的P27引腳。
8.根據權利要求1所述的多任務定時控制系統，其特征在于，所述單片機為AT89S52單片機。
9.一種多任務定時控制系統的中斷響應方法，其特征在于，所述多任務定時控制系統為上述權利要求1至8任一項所述的多任務定時控制系統，每個任務定時控制系統的中斷響應方法包括以下步驟: 51.定時器的預設計數值賦初值，并設置定時器的中斷時間間隔，其中，定時時間等于預設計數值乘以中斷時間間隔； 52.通過所述單片機判斷接觸開關是否閉合，若是，則執行步驟S3;若否，則單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈熄滅，然后直接執行步驟S7 ； 53.開始對該定時器的中斷計數； 54.判斷定時器的標志位是否為零，若是，則執行步驟S5，若否，則直接執行步驟S7； 55.定時器的計數值累加I; 56.在定時器達到預設計數值時，定時器的標識位變為1，并將定時器的計數值清零，同時單片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅； 57.執行下一個任務定時控制系統的中斷響應步驟。
10.根據權利要求9所述的中斷響應方法，其特征在于，所述步驟S6還包括:在定時器未達到預設計數值時，單 片機控制與該接觸開關屬于同一組定時控制單元中所對應的指示燈的亮與滅。
【文檔編號】G05B19/042GK103592871SQ201310187920
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年5月20日 優先權日:2013年5月20日
【發明者】蔡青云 申請人:賽龍通信技術（深圳）有限公司